乳成分红外分析仪原理讲义
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6
糖及蛋白所对应的主要红外吸收
H2C OH
HO H H OH
O
O HH
H2C OH
HH
O OH
OH
HH
H
OH
H
OH
Lactose
COOH
H2N C H R
Amino Acid
O
R2
H
O
= =
=
HC C
N
CH C
N
C CH
N
R1
H
O
R3
H
Protein
Alcohols CO 9.5 m
Amides N -H 6.5 m
1976 19XX年 1983年 1987年 1991年 1993年 1994年 1996年 目前有售
MilkoScan Minor
2002年 目前有售
丹麦福斯公司一直致力于乳品分析技术的前言研究，将最新
的技术不断推广应用于其新型乳品分析仪，加之其已经获得 的专利技术，使得产品始终处于同类产品的领导地位。
Ax = Absorbance of X（吸光度） CX = Concentration of component X（浓度） B = Calibration coefficients（定标系数）
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
10
红外光谱技术
4
红外区吸收
红外光谱主要是由分子中O-H, N-H, C-H, S-H 键的振动 吸收引起 的
红外区光谱测试成分须含有 O-H, C-H, N-H 或 S-H 键
- CH - OH
-NH
-SH
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
5
Beer’s Law（比尔定律）
乳品快速检测技术进展
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
1
目前市场上存在快速检测技术
超声波技术
红外光谱技术
符合AOAC 972.16 符合IDF 141B
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
2
红外光谱波长范围
2
1.8
1.6
1.4
பைடு நூலகம்
Absorbance
Homog.
Fat A ref
1.2
Fat B ref
P ref Carb. ref
1
0.8
CUPirea
Fat B
Fat A
TS Carb.
0.6
0.4
0.2
0
Dedicated Analyti2ca0l 0Solutions 400
600
800
1000
1200
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
13
中红外线技术 — 福斯FTIR 技术
丹麦FOSS公司代表产品 名称
MilkoScan FT 120 MilkoScan FT 6000 ProcesScan FT
发行年份
1995年 1999年 1999年
紫外 可见
近红外
200 50,000
400 25,000
700 14,285
2500 4,000
定量分析
成分定量分析
分子光谱表观颜色分
分子光谱
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
中红外
25,000 nm 400cm-1
官能团定性分析 分子光谱
3
光谱理论
b
P0
P
Absorbing solution
of contration c 吸收液浓度为C
A=
-log10T =
log P0 P
A = a·b ·c
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
Absorbance 吸光度
P T=
P0
Concentration 浓度
2020年7月23日星期四
Pin number
9
Calibration定标
= =
=
H2C OH
HO H H OH
O
O HH
H
OH
Lactose
FAT A
O
H
HH
HC O C C C C C R3
FAT B H
HH
Basic Calibration
O
R2
HC C N CH C
R1
H
O
Protein
Cfat = Blac Alac + BproApro + BfatAfat+ B0
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
7
脂肪所对应的主要红外吸收
CH2-OH CH-OH
CH2-OH
甘油
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
油酸
+ CH3(CH2)14COOH
棕榈酸
CH3CH2CH2COOH
丁酸
FAT A O
H
=
HH
H2C O C C C C C R1
MSC 4000 MSC S 50
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
MSC Minor
12
中红外线技术 — 滤光片 技术
滤光片技术原理
滤光片技术局限性 1、滤光片技术提供的光谱信息量非常有限，仅能测定几项简单指标 2、滤光片技术对于检测复杂乳制品表现不佳，无法满足用户的要求
滤光片技术 Filter
干涉仪技术(FTIR) Interferometer
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
11
中红外线技术 — 福斯滤光片 技术
丹麦FOSS公司生产产品MilkoScan 系列
名称
发行年份
MilkoScan 300/203 MilkoScan 104 MilkoScan 605 MilkoScan 130 MilkoScan 300 MilkoScan 4000 MilkoScan 50 MilkoScan S50
广义的红外光谱（包括中红外光谱及近红外光谱）是 由分子振动吸收引起的
红外活性分子(包括对中红外及近红外谱区能量吸收分 子）可理解为 一振动双极的机械模型（双极具有 电荷 分离），每一双极模型其振动具有特殊的频率及振幅 。
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
H
HH
O
H
HH
=
H2C O C C C C C R2
H
HH
O
H
HH
=
H2C O C C C C C R3
FAT B H
HH
Fat B CH 3.5 m
Fat A C=O 5.7 m
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
8
利用全光谱信息
FatIR=BFa*Afa+ BFb*AFb + BFc*AFc +BP*AP+BL*AL+…….+B0
糖及蛋白所对应的主要红外吸收
H2C OH
HO H H OH
O
O HH
H2C OH
HH
O OH
OH
HH
H
OH
H
OH
Lactose
COOH
H2N C H R
Amino Acid
O
R2
H
O
= =
=
HC C
N
CH C
N
C CH
N
R1
H
O
R3
H
Protein
Alcohols CO 9.5 m
Amides N -H 6.5 m
1976 19XX年 1983年 1987年 1991年 1993年 1994年 1996年 目前有售
MilkoScan Minor
2002年 目前有售
丹麦福斯公司一直致力于乳品分析技术的前言研究，将最新
的技术不断推广应用于其新型乳品分析仪，加之其已经获得 的专利技术，使得产品始终处于同类产品的领导地位。
Ax = Absorbance of X（吸光度） CX = Concentration of component X（浓度） B = Calibration coefficients（定标系数）
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
10
红外光谱技术
4
红外区吸收
红外光谱主要是由分子中O-H, N-H, C-H, S-H 键的振动 吸收引起 的
红外区光谱测试成分须含有 O-H, C-H, N-H 或 S-H 键
- CH - OH
-NH
-SH
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
5
Beer’s Law（比尔定律）
乳品快速检测技术进展
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
1
目前市场上存在快速检测技术
超声波技术
红外光谱技术
符合AOAC 972.16 符合IDF 141B
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
2
红外光谱波长范围
2
1.8
1.6
1.4
பைடு நூலகம்
Absorbance
Homog.
Fat A ref
1.2
Fat B ref
P ref Carb. ref
1
0.8
CUPirea
Fat B
Fat A
TS Carb.
0.6
0.4
0.2
0
Dedicated Analyti2ca0l 0Solutions 400
600
800
1000
1200
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
13
中红外线技术 — 福斯FTIR 技术
丹麦FOSS公司代表产品 名称
MilkoScan FT 120 MilkoScan FT 6000 ProcesScan FT
发行年份
1995年 1999年 1999年
紫外 可见
近红外
200 50,000
400 25,000
700 14,285
2500 4,000
定量分析
成分定量分析
分子光谱表观颜色分
分子光谱
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
中红外
25,000 nm 400cm-1
官能团定性分析 分子光谱
3
光谱理论
b
P0
P
Absorbing solution
of contration c 吸收液浓度为C
A=
-log10T =
log P0 P
A = a·b ·c
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
Absorbance 吸光度
P T=
P0
Concentration 浓度
2020年7月23日星期四
Pin number
9
Calibration定标
= =
=
H2C OH
HO H H OH
O
O HH
H
OH
Lactose
FAT A
O
H
HH
HC O C C C C C R3
FAT B H
HH
Basic Calibration
O
R2
HC C N CH C
R1
H
O
Protein
Cfat = Blac Alac + BproApro + BfatAfat+ B0
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
7
脂肪所对应的主要红外吸收
CH2-OH CH-OH
CH2-OH
甘油
CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH
油酸
+ CH3(CH2)14COOH
棕榈酸
CH3CH2CH2COOH
丁酸
FAT A O
H
=
HH
H2C O C C C C C R1
MSC 4000 MSC S 50
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
MSC Minor
12
中红外线技术 — 滤光片 技术
滤光片技术原理
滤光片技术局限性 1、滤光片技术提供的光谱信息量非常有限，仅能测定几项简单指标 2、滤光片技术对于检测复杂乳制品表现不佳，无法满足用户的要求
滤光片技术 Filter
干涉仪技术(FTIR) Interferometer
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
11
中红外线技术 — 福斯滤光片 技术
丹麦FOSS公司生产产品MilkoScan 系列
名称
发行年份
MilkoScan 300/203 MilkoScan 104 MilkoScan 605 MilkoScan 130 MilkoScan 300 MilkoScan 4000 MilkoScan 50 MilkoScan S50
广义的红外光谱（包括中红外光谱及近红外光谱）是 由分子振动吸收引起的
红外活性分子(包括对中红外及近红外谱区能量吸收分 子）可理解为 一振动双极的机械模型（双极具有 电荷 分离），每一双极模型其振动具有特殊的频率及振幅 。
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
H
HH
O
H
HH
=
H2C O C C C C C R2
H
HH
O
H
HH
=
H2C O C C C C C R3
FAT B H
HH
Fat B CH 3.5 m
Fat A C=O 5.7 m
Dedicated Analytical Solutions
2020年7月23日星期四
8
利用全光谱信息
FatIR=BFa*Afa+ BFb*AFb + BFc*AFc +BP*AP+BL*AL+…….+B0